Zeitschrift für Lebensmittelverarbeitung und -technologie

Abstrakt

Parametrische thermodynamische Modelle von Pergamentkaffeebohnen während der HARC2S-Dehydratation

Rodríguez RF und Francisco M

Es wurden parametrische thermodynamische Modelle entwickelt, um die Temperatur und den Feuchtigkeitsgehalt der nassen Basis (MC (wb)) von Pergamentkaffeebohnen während des Dehydratisierungsprozesses in einem kontrollierten geschlossenen Heißluftumwälzsystem (HARC2S) vorherzusagen. Die Prinzipien der Energie- und Massenübertragungserhaltung während der Dehydratisierung bilden die Grundlage der Modelle. Experimentelle Daten der Trockentemperaturen der feuchten Luft, der relativen Luftfeuchtigkeit und des Luftdrucks der Luft, die in die Kaffeebohnen ein- und aus ihnen austritt, werden verwendet, um die thermischen physikalischen Eigenschaften der Luft zu berechnen. Diese Eigenschaften werden im Temperaturvorhersagemodell verwendet. Das Kaffeemassen-Seitenverhältnis, wie es durch die HARC2S-Kammer für organisches Material bestimmt wurde, die vorhergesagte Temperatur, der effektive Wasser-Kaffee-Diffusivitätskoeffizient und der anfänglich gemessene Feuchtigkeitsgehalt werden im MC (wb)-Modell benötigt. Das experimentelle Temperaturdatenprofilverhalten schien konzentrierter Kapazität zu sein, während die experimentellen MC (wb)-Daten während der Dehydratisierung ein lineares Abstiegsverhalten mit konstanter Rate aufwiesen. Der lineare Abstieg scheint eine inhärente charakteristische Eigenschaft des HARC2S-Dehydratisierungsprozesses zu sein. Die durchschnittlichen Vorhersagefehler der Modelle im Vergleich zu den experimentellen Daten betrugen ± 1,8803 % Fehler für die Temperatur und ± 1,8599 % Fehler für den MC (wb). Die Kaffeeverarbeiter werden direkt von den entwickelten thermodynamischen Modellen profitieren. Sie werden in der Lage sein, die Temperatur und den MC (wb) der Pergamentkaffeebohnen kontinuierlich zu überwachen und gleichzeitig die Umweltintegrität des HARC2S während des Dehydratisierungsprozesses zu wahren. Die Integrität wird aufrechterhalten, indem der HARC2S nicht geöffnet wird, bis der gewünschte MC (wb) von 10 % bis 12 % erreicht ist. Die Aufrechterhaltung der Umweltintegrität des HARC2S hat die folgenden Vorteile: (1) Die Energieeffizienz des Systems bleibt in einer quasi-adiabatischen Umgebung erhalten; (2) eine Kaffeeverunreinigung durch Fremdkörper wird eliminiert; (3) das Potenzial für Bakterien- und/oder Pilzwachstum wird minimiert. Somit hat die Verwendung des HARC2S den potenziellen Vorteil, die Sicherheit und Qualität der Kaffeebohnen zu gewährleisten.